(57)【要約】カラーホイール放熱装置は、ケース（１００）、カラーホイール（８００）、内蔵放熱器（２００）及びファン（３００）を備える。ケース（１００）が、相互に連通する第１キャビティ（１１０）、第２キャビティ（１２０）及び第３キャビティ（１３０）を含む。第１キャビティ（１１０）と前記第２キャビティ（１２０）が気流の方向に順次に設置されている。内蔵放熱器（２００）が第１キャビティ（１１０）内に位置し、ファン（３００）が第２キャビティ（１２０）内に位置し、カラーホイール（８００）が第３キャビティ（１３０）内に位置する。更にこのカラーホイール放熱装置を備える投影デバイスが開示される。このカラーホイール放熱装置は、カラーホイールキャビティ内の熱交換率を向上させ、カラーホイール軸の温度を低下させて、製品の效率及び寿命を向上可能である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース、カラーホイール、内蔵放熱器及びファンを備えるカラーホイール放熱装置であって、
前記ケースが、相互に連通する第１キャビティと第２キャビティと第３キャビティとを含み、前記第１キャビティと前記第２キャビティが気流の方向に順次に設置され、
前記内蔵放熱器が、前記第１キャビティ内に位置し、
前記ファンが、前記第２キャビティ内に位置し、
前記カラーホイールが、前記第３キャビティ内に位置することを特徴とするカラーホイール放熱装置。
【請求項２】
前記第１キャビティと前記第２キャビティは、相互に並設されていることを特徴とする請求項１に記載のカラーホイール放熱装置。
【請求項３】
前記第１キャビティは、吸気口を含み、
前記第１キャビティは、前記吸気口を介して前記第３キャビティの内部に連通することを特徴とする請求項１に記載のカラーホイール放熱装置。
【請求項４】
前記第２キャビティは、排気口を含み、
前記第２キャビティは、前記排気口を介して前記第３キャビティの内部に連通することを特徴とする請求項１に記載のカラーホイール放熱装置。
【請求項５】
前記排気口の開口は、前記カラーホイールの回転軸に向かうことを特徴とする請求項４に記載のカラーホイール放熱装置。
【請求項６】
外付け放熱器及び伝熱管をさらに備え、前記外付け放熱器が前記伝熱管により前記内蔵放熱器に熱的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のカラーホイール放熱装置。
【請求項７】
取付板をさらに備え、前記伝熱管が前記取付板を介して前記ケースと相互に固定接続されていることを特徴とする請求項６に記載のカラーホイール放熱装置。
【請求項８】
導流板をさらに備え、前記導流板が前記排気口に位置して前記カラーホイールの回転軸の近傍まで延出していることを特徴とする請求項４に記載のカラーホイール放熱装置。
【請求項９】
前記気流が、前記第３キャビティ、前記第１キャビティ及び前記第２キャビティを順次に循環的に流れることを特徴とする請求項１に記載のカラーホイール放熱装置。
【請求項１０】
投影デバイスであって、請求項１〜９のいずれか1項に記載のカラーホイール放熱装置を備えることを特徴とする投影デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーホイール放熱の技術分野に関し、具体的には、カラーホイール放熱装置及びその放熱装置を備える投影デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ投影デバイスは、レーザ光源が発光したレーザ光で蛍光カラーホイールを励起することにより、カラー光シーケンスを生成する。光源による光出力のパワーの向上に伴って、カラーホイールでの熱消費電力が上昇する。カラーホイールの放熱がよくないと、蛍光粉の励起光を受光する効率が大きく低下して、ひいてはカラーホイールそのもののダメージが発生してしまう。
【０００３】
カラーホイールは、主に高速回転により空気と熱交換を行い、カラーホイールと空気との相対速度が大きいほど、対流熱交換係数が高くなる。排風部品は、冷風を吸入するとともに温風を排出する。
【０００４】
図１、図２は、従来技術におけるカラーホイール放熱装置の構成模式図である。当該カラーホイール放熱装置は、第１ケース１００’、第１ファン３００’、第１カラーホイール８００’、第１外付け風路１７０’、第１外付け熱交換器５００’、第１ケース１００’の第１吹出口１９０’、第１吸込口１８０’及びカラーホイールケース内における第１内蔵風路１６０’を含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のカラーホイール放熱装置の冷風の流れは、第１吸込口１８０’から第１内蔵風路１６０’を経て第１ケース１００’内部に入り、冷風の流れが第１ケース１００’を流れてから第１吹出口１９０’から流出する。冷風の流れにより第１カラーホイール８００’の表面が放熱されてから、第１カラーホイール８００’の回転軸が放熱されることは、一般的である。カラーホイール回転軸の耐高温性がカラーホイール表面よりも低い場合が多いため、当該カラーホイールがまだその耐温範囲にあるが、カラーホイール回転軸が既にその耐温範囲を超えたことにより、第１カラーホイール８００’の回転軸の放熱効果が低下して、第１カラーホイール８００’の性能が低下してしまう。また、第１外付け熱交換器５００’、第１外付け風路１７０’、第１ファン３００’と第１ケース１００’は、別体として設けられるので、占有のスペースが大きくて、組立工程が多くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、カラーホイールキャビティ内の熱交換率をできる限り向上させ、カラーホイールの性能を向上させ、カラーホイール、特にカラーホイール回転軸の温度を低下させて、製品の效率及び寿命を向上させる目的を達成可能なカラーホイール放熱装置及びその放熱装置を備える投影デバイスを提供する。
【０００７】
本発明は、カラーホイール放熱装置及びその放熱装置を備える投影デバイスを提供する。前記カラーホイール放熱装置は、ケース、カラーホイール、内蔵放熱器及びファンを備え、前記ケースが、相互に連通する第１キャビティと第２キャビティと第３キャビティとを含み、前記第１キャビティと前記第２キャビティが気流の方向に順次に設置され、前記内蔵放熱器が、前記第１キャビティ内に位置し、前記ファンが、前記第２キャビティ内に位置し、前記カラーホイールが、前記第３キャビティ内に位置する。
【０００８】
上記に記載のカラーホイール放熱装置において、前記第１キャビティと前記第２キャビティは、相互に並設されている。
【０００９】
上記に記載のカラーホイール放熱装置において、前記第１キャビティは、吸気口を含み、前記第１キャビティは、前記吸気口を介して前記第３キャビティの内部に連通する。
【００１０】
上記に記載のカラーホイール放熱装置において、前記第２キャビティは、排気口を含み、前記第２キャビティは、前記排気口を介して前記第３キャビティの内部に連通する。
【００１１】
上記に記載のカラーホイール放熱装置において、前記排気口の開口は、前記カラーホイールの回転軸に向かう。
【００１２】
上記に記載のカラーホイール放熱装置において、外付け放熱器及び伝熱管をさらに備え、前記外付け放熱器が前記伝熱管により前記内蔵放熱器に熱的に接続されている。
【００１３】
上記に記載のカラーホイール放熱装置において、取付板をさらに備え、前記伝熱管が前記取付板を介して前記ケースと相互に固定接続されている。
【００１４】
上記に記載のカラーホイール放熱装置において、導流板をさらに備え、前記導流板が前記排気口に位置して、前記カラーホイールの回転軸の近傍まで延出している。
【００１５】
上記に記載のカラーホイール放熱装置において、前記気流が、前記第３キャビティ、前記第１キャビティ及び前記第２キャビティを順次に循環的に流れる。
【００１６】
本発明は、さらに投影デバイスを提供する。前記投影デバイスは、上記に記載のいずれか１つのカラーホイール放熱装置を備える。
【発明の効果】
【００１７】
上記カラーホイール放熱装置及びその放熱装置を備える投影デバイスによれば、前記ファン及び内蔵放熱器が同一のケース内に配置されるとともに、ケースにおける気流の流れ方向において、当該ファンが放熱器の下流に位置することにより、ファンを相対的に低い温度で運転させ、ファンの使用寿命が向上する。
【００１８】
排気口に導流板を設ける構成によれば、ファンにより排出された冷風の流れが直接にカラーホイールの回転軸に作用することにより、カラーホイールの回転軸の温度をできる限り低下させ、カラーホイールの性能を向上させて、製品の効率及び寿命を向上させる目的を達成可能である。
【００１９】
カラーホイール、放熱器及びファンを同一のケース内における異なるキャビティに設けることにより、カラーホイール放熱装置の構成の複雑性が低下して、製品のコンパクト性が向上する。
【００２０】
内蔵放熱器と外付け放熱器とが伝熱管により接続されることにより、ケース内の熱を効果的にケースの外部に伝導し、ケース内外の熱交換を効果的に実現し、ケース内の温度が低下して、製品の使用効率及び寿命を効果的に向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。以下の図面に基づく詳細な記載により、本発明の上記内容又は他の方面の内容がさらに明瞭且つ理解しやすくなる。
【図１】従来技術のカラーホイール放熱装置の構成模式図である。
【図２】従来技術のカラーホイール放熱装置の構成模式図である。
【図３】本発明のカラーホイール放熱装置及びその放熱装置を備える投影デバイスにおけるカラーホイール放熱装置のケース構成模式図である。
【図４】本発明のカラーホイール放熱装置及びその放熱装置を備える投影デバイスにおけるカラーホイール放熱装置のケース構成模式図である。
【図５】本発明のカラーホイール放熱装置及びその放熱装置を備える投影デバイスにおけるカラーホイール放熱装置の構成模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら発明を実施するための形態を詳細に説明する。
ここで記載されている発明を実施するための形態／実施例は、本発明の特定の具体的な実施態様であり、本発明の思想を説明するための説明的及び例示的なものであり、本発明の実施態様及び本発明の範囲に対する制限として解釈されるわけではない。ここで記載されている実施例の他、当業者が本願の請求の範囲及び明細書に開示されている内容に基づいて自明的な他の技術案を採用することができる。これら技術案は、ここで記載されている実施例に対していかなる自明的な置換及び改変を行う技術案を含み、いずれも本発明の保護範囲に属する。
【００２３】
図３及び図４は、本発明のカラーホイール放熱装置の構成模式図である。図３及び図４に示すように、カラーホイール放熱装置は、ケース１００、カラーホイール８００、内蔵放熱器２００及びファン３００を備える。そのうち、前記ケース１００が、相互に連通する第１キャビティ１１０、第２キャビティ１２０及び第３キャビティ１３０を含む。前記第１キャビティ１１０と前記第２キャビティ１２０が気流方向に順次に設置されている。前記内蔵放熱器２００が前記第１キャビティ１１０内に位置する。前記ファン３００が前記第２キャビティ１２０内に位置する。前記カラーホイール８００が前記第３キャビティ内に位置する。
【００２４】
ケース１００は、相互に連通して内部で気流が循環可能な第１キャビティ１１０、第２キャビティ１２０及び第３キャビティ１３０を含む。そのうち、第１キャビティ１１０、第２キャビティ１２０がそれぞれ内蔵放熱器２００とファン３００を含み、第１キャビティ１１０と第２キャビティ１２０との両方により放熱キャビティが構成されている。第３キャビティ１３０内における気流が第１キャビティ１００の内部に入る。当該気流が内蔵放熱器２００（例えば、半導体材料のペルチェ効果を利用して製造される半導体冷却器。ペルチェ効果とは、直流電流が２種類の半導体材料からなるガルバニック対を流す時、ガルバニック対の一方の端が吸熱し、他方の端が放熱する現象である）により熱交換された後、第１キャビティ１１０内に冷風の流れが発生する。
【００２５】
前記冷風の流れがさらに第２キャビティ１２０の内部に搬送される。第２キャビティ１２０内部の冷風の流れがファン２００の作用で再び第３キャビティ１３０の内部に搬送され、カラーホイール８００の回転軸を冷却する。ここで、前記カラーホイール回転軸は、カラーホイールを回転するように駆動するモータ軸やカラーホイールとモータを連結する中継軸を含む。第３キャビティ１３０は、カラーホイールキャビティとしてカラーホイール８００を収納する。同時に、カラーホイールを回転するように駆動するカラーホイール回転軸も第３キャビティ１３０の内部に位置する。
【００２６】
同時に、気流方向において、ファン３００が内蔵放熱器２００の下流に位置する。これに応じて、ファン３００により吸入される気流が冷風の流れであるので、ファン３００を相対的に低い温度で運転させ、ファン３００の使用寿命が向上する。
【００２７】
さらに、前記第１キャビティ１１０は、吸気口１４０を含む。前記第１キャビティ１１０が前記吸気口１４０を介して前記第３キャビティ１３０の内部に連通する。
【００２８】
第３キャビティ１３０内部の温風の流れが吸気口１４０を介して第１キャビティ１１０の内部に入り、内蔵放熱器２００により熱交換され、温度が相対的に低い冷風の流れを生成する。
【００２９】
さらに、前記第２キャビティ１２０は、排気口１５０を含む。前記第２キャビティ１２０は、前記排気口１５０を介して前記第３キャビティ１３０の内部に連通する。
【００３０】
第２キャビティ１２０内部の冷風の流れが前記排気口１５０を介して第３キャビティ１３０の内部に入り、前記カラーホイール回転軸を冷却する。
【００３１】
さらに、前記排気口１５０の開口位置は前記カラーホイール８００の回転軸に対向して設置されている。排気口１５０から排出された冷風が直接に前記カラーホイール８００の回転軸に作用する。このような構成設計によれば、ケース内部の熱交換率をできる限り向上させ、カラーホイール回転軸の温度を低下させ、カラーホイールの性能を向上させて、製品の効率及び使用寿命を向上させることができる。
【００３２】
好ましくは、前記カラーホイール放熱装置は、導流板４００をさらに含む。前記導流板４００が前記排気口１５０に位置して、前記第３キャビティ１３０内まで延出している。
【００３３】
導流板４００を設けることにより、排気口１５０から排出された冷風が直接且つ正確に前記カラーホイール８００の回転軸に作用することを保証できる。ファン２００からの出力気流は、導流板４００の作用でカラーホイール８００回転軸に対して正対して排気される。これにより、冷風の流れが、まずカラーホイール８００の回転軸を放熱させてから、カラーホイール８００の表面を放熱させるので、カラーホイール８００の回転軸の放熱效果がよくなり、製品の效率及び使用寿命の向上に寄与する。
【００３４】
同時に、導流板４００を設けることにより、気流の流向を案内する作用に加え、排気口１５０から排出されて内蔵放熱器２００により冷却された冷風の流れが、直接に吸気口１４０に吸気されてカラーホイール８００及びカラーホイール８００の回転軸を放熱させないことを防止できる。これにより、不必要なエネルギーの無駄遣いを回避する。
【００３５】
さらに、導流板４００は、前記ケース１００と一体に構成されてもよい。排気口１５０から排出された冷風の流れが直接且つ正確に前記カラーホイール８００の回転軸に作用することを保証できる構成であればよい。
【００３６】
本発明の他の実施例では、前記カラーホイール放熱装置は、外付け放熱器５００及び伝熱管６００をさらに備える。前記外付け放熱器５００は、前記伝熱管６００により前記内蔵放熱器２００に連通する。内蔵放熱器２００、外付け放熱器５００及び伝熱管６００の組み合わせによりヒートパイプ放熱器を構成している。
【００３７】
内蔵放熱器２００は、伝熱管６００により外付け放熱器５００に連通する。これにより、ケース１００における熱が、内蔵放熱器２００から前記外付け放熱器５００を介して前記ケース１００の外部に伝導されるようになる。第２キャビティ１２０内における気流の温度が低下して、相対的に低い温度の冷風の流れが形成される。前記冷風の流れが、これからカラーホイール８００の回転軸に対する冷却に用いられる。
【００３８】
本実施例におけるカラーホイール放熱装置は、伝熱管６００を２本備える。前記伝熱管６００は、一方の端が内蔵放熱器２００に接続され、他方の端が外付け放熱器５００に接続されている。
【００３９】
伝熱管６００は、ヒートパイプであってもよい。ヒートパイプとは、蒸発による冷却により、ヒートパイプの両端の温度差を大きくして、熱を快速に伝導させるものである。ヒートパイプの内部が負圧状態とされ、その内部に適当な液体が充填されている。この液体は、沸点が低いので、揮発しやすい。パイプ壁には、毛細多孔質材料からなる吸液性芯材が設けられている。当該ヒートパイプの一方の端が受熱した時、毛細管における液体が急激に蒸発して、発生した蒸気が微小の圧力差で他方の端に流れるとともに、エネルギーを放出して、再び液体に凝縮される。凝縮された液体は、毛管力の作用で多孔質材料に沿って、再び一方の端に戻す。このように往復して、熱がヒートパイプの一方の端から他方の端に伝導される。
【００４０】
内蔵放熱器２００の温度が上昇した時、熱が伝熱管６００における内蔵放熱器２００に接続される端から外付け放熱器５００に接続される端に伝導される。熱が外付け放熱器５００を介して外部に伝導される。同時に、内蔵放熱器２００内部の温度が低下する。
【００４１】
さらに、前記カラーホイール放熱装置は、取付板７００を含む。前記伝熱管６００は、前記取付板７００を介して前記ケース１００に固定接続されている。
【００４２】
前記取付板は、前記ケース１００の外部に位置して、ケースに固定接続されている。ケース内外の熱交換を行うための伝熱管６００は、前記取付板７００を介して前記ケース１００に固定接続されている。
【００４３】
本実施例におけるカラーホイール放熱装置の通常動作のフローは以下のようになる。
【００４４】
カラーホイール８００が通常の回転動作を行う。同時に、カラーホイール８００の高速回転及び光束吸収により第３キャビティ１３０の内部に一部の熱が発生する。気流に熱が乗せることで温風の流れが形成され、前記温風の流れが吸気口１４０を介して第１キャビティ１１０の内部に入る。
【００４５】
第１キャビティ１１０内部の温風の流れが内蔵放熱器２００を通過して、気流に乗せる熱が伝熱管６００を介して外付け放熱器５００に伝導される。外付け放熱器５００により、熱が外部空間に伝導される。同時に、第１キャビティ１１０内の温度が低下して、冷風の流れが形成される。
【００４６】
第２キャビティ１２０内部の冷風の流れがファン３００の作用で、排気口１５０から排出される。排気口１５０から排出された冷風の流れが前記カラーホイール８００の回転軸に作用可能であり、これにより、カラーホイール８００の回転軸の温度が低下して、カラーホイール８００の動作性能が向上する。
【００４７】
好ましくは、排気口１５０に導流板４００を設ける。導流板４００により、排気口１５０から排出された冷風が導流板の作用で更なる正確に前記カラーホイール８００の回転軸に作用することを保証できる。
【００４８】
第３キャビティ１３０の内部に入った冷風の流れが、まずカラーホイール８００の回転軸を放熱させてから、カラーホイール８００の表面を放熱させることにより、カラーホイール８００の動作性能が向上する。
【００４９】
冷風の流れが第３キャビティ１３０内で熱交換された後、再び吸気口１４０を介して第１キャビティ１１０の内部に入り、内蔵放熱器２００により熱交換される。このように往復して、カラーホイール８００の回転軸を継続的に冷却する。
【００５０】
本発明は、上記いずれか１つの実施例に記載のカラーホイール放熱装置を備える投影デバイスをさらに提供する。
【００５１】
本発明に記載の投影デバイスによれば、カラーホイールキャビティ内の熱交換率をできる限り向上させ、カラーホイールの性能を向上させ、カラーホイール軸の温度を低下させて、製品の效率及び寿命を向上させる目的を達成可能である。
【００５２】
最後に、説明すべきことは、上記開示の各技術特徴が開示された内容に限定されず、当業者が発明の目的に応じて各技術特徴そのものに対する変更を行い、又は各技術特徴同士の組み合わせを改変して、本発明の目的を達成するが、このような変更や改変も本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１００：ケース、１１０：第１キャビティ、１２０：第２キャビティ、１３０：第３キャビティ、１４０：吸気口、１５０：排気口、１６０：内蔵風路、１７０：外付け風路、１８０：吸込口、１９０：吹出口、１００’：第１ケース、１６０’：第１内蔵風路、１７０’：第１外付け風路、１８０’：第１吸込口、１９０’：第１吹出口、２００：内蔵放熱器、３００：ファン、３００’：第１ファン、４００：導流板、５００：外付け放熱器、５００’：第１外付け放熱器、６００：伝熱管、７００：取付板、８００：カラーホイール、８００’：カラーホイール。
【図１】
2019510263.tif 000003
【図２】
2019510263.tif 000004
【図３】
2019510263.tif 000005
【図４】
2019510263.tif 000006
【図５】
2019510263.tif 000007
【国際調査報告】
2019510263.tif 000008
2019510263.tif 000009
2019510263.tif 000010
2019510263.tif 000011